貴州健康職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁貴州健康職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析實(shí)驗(yàn)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，解決沖突是一個常見的問題。以下關(guān)于沖突解決的描述，不正確的是：（）A.在哈希表中，當(dāng)多個元素映射到同一個位置時就會發(fā)生沖突B.除了開放尋址法和鏈地址法，還有其他一些沖突解決方法，如再哈希法C.沖突解決的好壞直接影響哈希表的性能，但對其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)沒有影響D.選擇合適的沖突解決方法需要綜合考慮數(shù)據(jù)分布、操作頻率等因素2、設(shè)計一個溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析電路，能夠?qū)囟葌鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并且具有預(yù)警功能。3、設(shè)計一個數(shù)字頻率合成器擴(kuò)展電路，能夠增加頻率合成器的輸出頻率范圍和精度，并且具有相位調(diào)制功能。4、設(shè)計一個基于Wi-FiDirect的無線打印服務(wù)器，支持多種打印機(jī)類型，給出系統(tǒng)架構(gòu)和軟件實(shí)現(xiàn)。5、設(shè)計一個簡單的無線充電發(fā)射端電路，能夠?yàn)榻邮赵O(shè)備提供穩(wěn)定的無線充電功率，給出電路設(shè)計和效率分析。6、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的圖像去噪系統(tǒng)，能夠有效去除圖像中的噪聲，同時保持圖像細(xì)節(jié)。7、設(shè)計一個基于數(shù)字鎖相環(huán)和頻率合成器的通信信號源，產(chǎn)生穩(wěn)定的、頻率可調(diào)的通信信號。8、使用集成電路設(shè)計一個電壓比較器陣列，能夠同時比較多個輸入電壓，并輸出比較結(jié)果。9、根據(jù)數(shù)字信號處理理論，設(shè)計一個音頻頻譜分析儀，能夠顯示音頻信號的頻譜分布。10、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計一個交通流量統(tǒng)計系統(tǒng)，能夠?qū)Φ缆飞系能囕v數(shù)量進(jìn)行實(shí)時統(tǒng)計和分析。11、考慮哈希表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它通過哈希函數(shù)將鍵映射到存儲位置。假設(shè)需要快速查找和插入大量的數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)的分布比較均勻。以下關(guān)于哈希表的負(fù)載因子，哪個說法是正確的（）A.負(fù)載因子越大，哈希表的性能越好B.負(fù)載因子越小，哈希表的性能越好C.負(fù)載因子對哈希表的性能沒有影響D.負(fù)載因子應(yīng)根據(jù)具體情況選擇一個合適的值12、對于一個需要頻繁進(jìn)行插入、刪除和查找操作的數(shù)據(jù)集合，假設(shè)數(shù)據(jù)的規(guī)模較大且分布較為隨機(jī)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在平均情況下能夠提供較好的性能？（）A.鏈表B.有序數(shù)組C.哈希表D.棧13、當(dāng)處理一個具有層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，例如文件系統(tǒng)中的目錄和文件，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠清晰地表示這種關(guān)系并方便地進(jìn)行遍歷？（）A.棧B.隊(duì)列C.樹D.鏈表14、設(shè)計一個數(shù)字音頻的多聲道處理系統(tǒng)，如5.1聲道或7.1聲道，實(shí)現(xiàn)音頻的空間定位和效果增強(qiáng)。15、樹的存儲結(jié)構(gòu)除了常見的二叉樹表示法，還有多叉樹的表示方法。關(guān)于多叉樹的存儲方式，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用孩子兄弟表示法來存儲多叉樹，便于實(shí)現(xiàn)樹的遍歷和操作B.父指針數(shù)組法通過為每個節(jié)點(diǎn)存儲指向其父節(jié)點(diǎn)的指針來表示多叉樹C.孩子鏈表法為每個節(jié)點(diǎn)建立一個孩子鏈表，存儲其所有孩子節(jié)點(diǎn)的信息D.無論采用哪種存儲方式，對多叉樹的操作效率都是相同的16、設(shè)計一個可編程邏輯器件（PLD）實(shí)現(xiàn)的簡單數(shù)字邏輯功能，如加法器、計數(shù)器等，進(jìn)行功能驗(yàn)證和性能評估。17、基于通信協(xié)議設(shè)計一個網(wǎng)絡(luò)通信接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸和錯誤檢測，說明協(xié)議的選擇和實(shí)現(xiàn)過程。18、設(shè)計一個基于DSP的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像邊緣檢測、特征提取和目標(biāo)識別等功能，提供算法流程和代碼實(shí)現(xiàn)。19、設(shè)計一個智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠同時監(jiān)測多種環(huán)境參數(shù)如溫度、濕度、光照、PM2.5等，并進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳和分析，闡述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件功能。20、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計一個數(shù)字電壓表，能夠測量直流電壓并以數(shù)字形式顯示，給出測量精度和量程。21、設(shè)計一個音頻濾波器數(shù)字控制電路，能夠通過數(shù)字信號處理器（DSP）對濾波器的參數(shù)進(jìn)行精確控制，提高音頻質(zhì)量。22、設(shè)計一個數(shù)字音頻處理中的音頻均衡器參數(shù)自動調(diào)整系統(tǒng)，分析調(diào)整效果。23、在有向圖中，拓?fù)渑判蚴且环N重要的操作。拓?fù)渑判蛴糜趯⒂邢驘o環(huán)圖中的頂點(diǎn)排成一個線性序列，使得對于圖中的每條有向邊(u,v)，頂點(diǎn)u在序列中都排在頂點(diǎn)v之前。以下關(guān)于拓?fù)渑判虻拿枋?，錯誤的是：（）A.拓?fù)渑判虻慕Y(jié)果可能不唯一B.有向有環(huán)圖也可以進(jìn)行拓?fù)渑判駽.可以使用深度優(yōu)先搜索或廣度優(yōu)先搜索來實(shí)現(xiàn)拓?fù)渑判駾.拓?fù)渑判虺Ｓ糜谌蝿?wù)調(diào)度等問題24、運(yùn)用電子電路知識，設(shè)計一個用于工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的精確運(yùn)動控制。25、設(shè)計一個射頻電路中的功率放大器，工作在特定頻段，具有較高的輸出功率和效率，進(jìn)行穩(wěn)定性分析。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在一個具有n個元素的堆中，如何查找最大的k個元素。2、（本題5分）對于一個二叉排序樹，解釋其定義和性質(zhì)，說明如何進(jìn)行插入、刪除操作以保持二叉排序樹的特性，并分析這些操作的時間復(fù)雜度。3、（本題5分）比較插入排序和希爾排序在初始有序程度不同的情況下的性能差異。4、（本題5分）在一個具有n個元素的有序數(shù)組中，使用二分查找算法查找一個特定元素，其平均時間復(fù)雜度是多少？請說明推導(dǎo)過程。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個程序，利用數(shù)組實(shí)現(xiàn)堆排序的優(yōu)化版本，提高排序效率并展示過程和結(jié)果。2、（本題5分）設(shè)計一個程序，用鄰接表表示一個帶權(quán)有向圖，實(shí)現(xiàn)最短路更新算法。3、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，模擬一個電商平臺的商品質(zhì)量評估系統(tǒng)，根據(jù)用戶反饋評估商品質(zhì)量。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用循環(huán)隊(duì)列存儲文件的讀寫操作請求，實(shí)現(xiàn)請求的排隊(duì)和處理。5、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個醫(yī)院的病房信息，包括病房號、床位數(shù)量、入住情況等，能夠?qū)崿F(xiàn)病房的分配和查詢功能。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個在線考試培訓(xùn)系統(tǒng)中，需要管理課程資料、練習(xí)題、模擬考試和學(xué)員成績等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持課程資料的上傳和更新，練習(xí)題和模擬考試的生成和批改，學(xué)員成績的統(tǒng)計和分析，并能夠根據(jù)學(xué)員的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行針對性的輔導(dǎo)和建議。2、（本題10分）假設(shè)有一個電商網(wǎng)站，需要實(shí)時處理大量的訂單信息。訂單信息包括訂單號、商品名稱、購買數(shù)量、客戶姓名、收貨地址等。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲和管理這些訂單數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)訂單的快速插入、查找、修改和刪除操作，同時能夠高效地